计网之基础篇

因特网协议概述

	常用协议
应用层	HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、DNS（域名系统）、DHCP（动态主机配置协议）、SNMP（简单网络管理协议）
运输层	TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）、SCTP（流控制传输协议）、DCCP（数据报式传输协议）
网络层	IP（Internet Protocol） 、ICMP（Internet Control Message Protocol）、ARP（地址解析协议）、RAR（逆地址解析协议）、OSPF（开放最短路径优先）、BGP（边界网关协议）
链路层	PPP（点对点协议）、HDLC（高级数据链路控制）、Ethernet（以太网）、Wi-Fi（无线局域网）、ATM（异步传输模式）、FDDI（光纤分布式数据接口）
物理层	IEEE 802.3（以太网）、IEEE 802.11（Wi-Fi）、SONET（同步光纤网络）、DSL（数字用户线路）、USB（通用串行总线）、HDMI（高清晰度多媒体接口）

键入网址到网页

解析url

url实际是请求服务器的文件资源

生成HTTP请求信息

参见《计网之应用层》的HTTP请求报文、响应报文

DNS查询IP地址

参见《计网之应用层》的DNS域名系统

OS的协议栈

• ICMP用于告知网络包传送过程中产生的错误以及各种控制信息
• ARP用于根据IP地址查询相应的以太网MAC地址

TCP精简版

TCP报文头部

• 序号：解决包的乱序
• 确认序列：解决丢包
• 窗口大小：流量控制、拥塞控制的缓存大小

状态位

• SYN：发起连接
• ACK：回复
• RST：重新连接
• FIN：结束连接
• URG：指示紧急数据的存在，通常与紧急指针字段一起使用
• PSH：指示数据的即时传输和处理

数据部分为HTTP报文

三次握手

保证双方都发送和接收的能力

查看TCP的连接状态

若HTTP请求信息超过MSS长度，TCP将其拆解为块

• MTU（Maximum Transmission Unit）（最大传输单元）：一个网络包的最大长度
• MSS（Maximum Segment Size）（最大分段大小）：除去IP和TCP头部后，一个网络包容纳TCP数据的最大长度

IP精简版

路由表规则：判断哪个网卡作为源地址IP

• 第一条目的目标地址和子网掩码都是0.0.0.0，表示默认网关，若其他条目都无法匹配，则自动匹配这一条目，并且Gateway是路由器的IP地址
• 假设Web服务器的目标地址是192.168.242.10，按序与每一条目的子网掩码进行与运算，并与目的地址匹配，第三条目匹配成功，所有使用ens33网卡的IP地址作为IP包头的源地址

MAC

发送方的MAC地址：网卡生产时写入ROM
接收方的MAC地址：ARP协议在以太网中广播IP地址，获取MAC地址

查看ARP缓存内容

网卡

数字信号转化为电信号
本身具有MAC地址，核对包的接收方是不是自己

FCS（Frame Check Sequence）帧校验序列：检查包是否损坏

交换机（链路层）

电信号转化为数字信号
本身不具有MAC地址，不核对，直接接收
内部有映射表，将MAC地址映射为网线端口

路由器（网络层）

路由器的端口具有MAC地址，只接收地址匹配的包
接收包后，去掉包的MAC头部，使用路由表根据IP头部转发，发送时添加新的MAC地址

服务器和客户端

除去MAC头部、IP头部、TCP头部，得到HTTP数据